KR101888292B1

KR101888292B1 - 가스 압축 장치

Info

Publication number: KR101888292B1
Application number: KR1020167035927A
Authority: KR
Inventors: 겐지 나구라; 히토시 다카기; 다쿠로 우바
Original assignee: 가부시키가이샤 고베 세이코쇼
Priority date: 2014-06-27
Filing date: 2015-06-04
Publication date: 2018-08-13
Also published as: CN106460822A; EP3163081A1; JP2016011618A; JP6276120B2; DK3163081T3; EP3163081B1; US10247179B2; WO2015198822A1; CN106460822B; EP3163081A4; US20170146001A1; KR20170010821A

Abstract

가스 압축 장치(10)는 압축기(16)와, 회수부(20)를 구비하고 있다. 회수부(20)는, 회수로(22)와, 회수로(22)에 설치된 보조 압축기(24)와, 회수로(22)에 설치된 회수 탱크(26)를 구비하고 있다. 메인 압축기(16)로부터 누설 가스가 발생한 경우, 보조 압축기(24)가 구동되어 누설 가스가 압축된다. 보조 압축기(24)에서 승압된 누설 가스가 회수 탱크(26)에 유입되어 저류된다. 회수 탱크(26)의 가스는 흡입로(14)로 송출된다.

Description

가스 압축 장치{GAS COMPRESSION DEVICE}

본 발명은 가스 압축 장치에 관한 것이다.

종래, 하기 특허문헌 1에 개시되어 있는 바와 같이 수소 가스 등의 가스를 압축하는 가스 압축 장치가 알려져 있다. 특허문헌 1에 개시된 가스 압축 장치에서는, 소음 저감을 위한 방음 커버가 설치되어 있다. 이 방음 커버는, 가스 압축 장치로부터 누출된 수소 가스가 방음 커버 내부에 체류하지 않는 구조로 되어 있다. 이 방음 커버에 의하면, 수소 가스의 폭발 등의 위험을 미연에 방지할 수 있다.

특허문헌 1에 개시된 가스 압축 장치는, 가스가 누설되는 것을 전제로 하고 있기 때문에, 누출된 가스가 낭비된다는 문제가 있다.

일본 특허 공개 제2011-132876호 공보

본 발명의 목적은 가스를 낭비없이 이용할 수 있는 가스 압축 장치를 제공하는 것이다.

본 발명은, 가스 공급원으로부터 흡입로를 통하여 공급된 가스를 압축하는 압축기와, 상기 압축기로부터 누출된 누설 가스를 회수하는 회수부를 구비하고, 상기 회수부가, 상기 압축기로부터 누출되는 누설 가스를 압축하는 보조 압축기와, 상기 보조 압축기에서 승압된 누설 가스를 회수하는 회수 탱크를 구비하고, 상기 회수 탱크 내에 회수된 누설 가스가 상기 흡입로로 송출되는 것이 가능하게 구성되어 있는 가스 압축 장치이다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 가스 압축 장치의 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 2는 상기 가스 압축 장치에 의한 누설 가스의 회수 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3은 다른 예에 관한 가스 압축 장치의 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 4는 제2 실시 형태에 관한 가스 압축 장치의 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 5는 가스 공급원으로부터의 공급 가스의 승압 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대하여 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 가스 압축 장치(10)는 가스 공급원(12)을 접속 가능한 유입측 단부(14a)를 갖는 흡입로(14)와, 흡입로(14)의 단부에 접속된 압축기(16)(이하, 「메인 압축기(16)」라고 함)와, 메인 압축기(16)의 토출부에 접속된 토출로(18)와, 회수부(20)와, 컨트롤러(제어 장치)(45)를 구비하고 있다. 흡입로(14)는 흡입로 개폐 밸브 V3과 제1 센서부(압력 검출기)(41)를 구비한다. 토출로(18)의 유출측 단부(18a)에는, 도시하지 않은 축압기나 디스펜서 등을 접속 가능하게 되어 있다. 가스 공급원(12)은, 예를 들어 수소 가스를 공급하는 것이다. 이 가스 압축 장치(10)는 예를 들어 연료 전지차에 탑재된 탱크에 수소 가스를 충전하기 위한 수소 스테이션에서 사용할 수 있다.

메인 압축기(16)는 실린더 내를 피스톤이 왕복 이동하는 왕복 이동 압축기에 의해 구성되어 있다. 피스톤은 실린더 내를 미끄럼 이동하기 때문에, 실린더 내에서 피스톤에 의해 구획된 압축실로부터 가스가 누출되는 경우가 있다(이하, 당해 가스를 「누설 가스」라고 함). 회수부(20)는 메인 압축기(16)로부터의 누설 가스를 회수하는 시스템이다.

회수부(20)는 회수로(22)와, 회수로(22)에 설치된 보조 압축기(24)와, 회수로(22)에 설치된 회수 탱크(26)와, 밸브 부재 V1과, 밸브 부재(28)와, 제2 센서부(압력 검출기)(42)와, 제3 센서부(압력 검출기)(43)를 구비하고 있다. 회수로(22)의 한쪽의 단부(누설 가스의 흐름 방향에 있어서의 상류측의 단부)는, 메인 압축기(16)의 누설 가스를 배출하는 배출부에 접속된다. 회수로(22)의 다른 쪽의 단부(하류측의 단부)는, 흡입로(14)에 접속된다.

보조 압축기(24)는 누설 가스를 압축한다. 본 실시 형태에서는, 보조 압축기(24)는 메인 압축기(16)보다도 소형의 압축기, 구체적으로는, 하이포싸이클로이드 기구를 동작 기구로서 사용한 왕복 이동 압축기에 의해 구성되어 있다. 하이포싸이클로이드 기구는, 외륜 기어(도시 생략)와, 크랭크축이 삽입 관통됨과 함께 외륜 기어 내를 공전 가능하게 설치된 유성 기어(도시 생략)와, 유성 기어에 접속됨과 함께 실린더 내에 배설된 피스톤(도시 생략)을 구비하고 있다. 그리고, 유성 기어가 외륜 기어와 교합하면서 당해 외륜 기어 내를 회전함으로써, 크랭크축의 회전이 피스톤의 왕복 운동으로 변환된다.

회수 탱크(26)는 회수로(22)에 있어서의 보조 압축기(24)의 토출측(즉, 하류측)에 배치되고, 보조 압축기(24)에서 승압된 누설 가스를 회수한다.

밸브 부재 V1은 역지 밸브이며, 보조 압축기(24)보다도 상류측에 설치된다. 밸브 부재 V1이 설치됨으로써, 메인 압축기(16)로부터 보조 압축기(24)로의 누설 가스의 흐름만이 허용되고, 보조 압축기(24)로부터 메인 압축기(16)로의 누설 가스의 역류가 방지된다. 밸브 부재(28)는 회수 탱크(26)보다도 하류측에 설치되어 있다. 밸브 부재(28)에 의해, 회수 탱크(26)로부터 흡입로(14)로의 누설 가스의 흐름만이 허용되고, 흡입로(14) 내의 가스의 회수 탱크(26)로의 유입이 방지된다.

흡입로 개폐 밸브 V3은, 흡입로(14) 상에 있어서, 회수 탱크(26)와의 접속 위치(즉, 회수로(22)의 하류단과 흡입로(14)의 접속 위치)와 가스 공급원(12) 사이에 위치한다. 흡입로 개폐 밸브 V3은, 노멀 오픈의 개폐 밸브이다.

제1 센서부(41)는 압력 센서이며, 흡입로(14)에 있어서의 회수 탱크(26)와의 접속 위치보다도 상류측에 설치되고, 가스 공급원(12)으로부터 공급되는 가스(이하, 「공급 가스」라고 함)의 압력을 검출한다. 제2 센서부(42)는, 압력 센서이며, 회수로(22)에 있어서 보조 압축기(24)의 흡입부와 메인 압축기(16)의 배출부 사이의 부위에 설치된다. 제2 센서부(42)는 메인 압축기(16)로부터의 누설 가스의 압력을 검출한다. 제3 센서부(43)는 압력 센서이며, 회수 탱크(26)에 접속되고, 회수 탱크(26) 내의 가스의 압력을 검출한다. 또한, 제3 센서부(43)는 회수 탱크(26) 내의 압력을 검출할 수 있는 것이면, 회수 탱크(26)에 직접 접속될 필요는 없다.

제1 센서부(41), 제2 센서부(42) 및 제3 센서부(43)는 컨트롤러(45)와 신호를 수수 가능하게 접속되어 있다. 컨트롤러(45)는 기억부, 연산 장치 등을 갖고, 기억부에 기억된 프로그램을 실행함으로써 소정의 기능을 발휘하도록 구성되어 있다.

가스 압축 장치(10)의 구동 시에는 컨트롤러(45)에 의해 메인 압축기(16)가 구동된다. 메인 압축기(16)는 가스 공급원(12)으로부터 흡입로(14)를 통하여 공급된 공급 가스를 압축한다. 승압된 공급 가스는 토출로(18)로 토출된다.

메인 압축기(16)에 의한 가스 압축이 행하여지고 있을 때에는, 누설 가스의 회수 동작을 행하기 위한 제어가 행하여진다. 즉, 메인 압축기(16)의 구동 중에는 누설 가스가 발생하는 경우가 있기 때문에, 누설 가스의 압력이 미리 설정된 압력(역치 P2t) 이상일 때에는, 보조 압축기(24)를 구동함으로써 회수 탱크(26)에 누설 가스를 회수한다. 그리고, 회수 탱크(26) 내의 압력이 미리 설정된 압력(역치 P3t) 이상이 되면 흡입로 개폐 밸브 V3을 폐쇄함으로써 회수 탱크(26) 내의 누설 가스를 강제적으로 흡입로(14)로 되돌린다. 이하, 메인 압축기(16)로부터 누설 가스가 발생한 경우의 가스 압축 장치(10)에 의한 누설 가스 회수 동작에 대하여 도 2를 참조하면서, 구체적으로 설명한다.

메인 압축기(16)의 구동 중에 실행되는 누설 가스를 회수하기 위한 제어에서는, 먼저 컨트롤러(45)에 있어서, 제2 센서부(42)에 의한 누설 가스의 압력 검출값이 수신된다. 제2 센서부(42)에서 검출된 누설 가스의 압력 P2가 역치 P2t 이상이 되었다고 판단되면, 컨트롤러(45)는, 보조 압축기(45)를 구동하는 제어를 행한다. 이에 의해 보조 압축기(24)가 기동되어, 누설 가스가 압축된다(스텝 S11). 즉, 보조 압축기(24)에 의한 누설 가스의 압축 작업이 행하여진다. 보조 압축기(24)에서는, 누설 가스 회수 동작의 개시 전에 구동부가 정지되어 있으므로, 보조 압축기(24)의 부품 소모나 소비 동력이 억제된다.

보조 압축기(24)에서 승압된 누설 가스는, 회수 탱크(26)에 유입되어 해당 탱크(26) 내에 저류된다. 회수 탱크(26) 내의 누설 가스의 압력이 흡입로(14) 내의 압력보다도 클 때에는 회수 탱크(26)로부터 흡입로(14)로 누설 가스가 흐른다. 따라서, 회수 탱크(26) 내의 누설 가스는 흡입로(14)로 되돌려지게 된다. 메인 압축기(16)에 있어서의 흡입 직전의 가스 압력은, 가스 공급원(12)에 있어서의 공급 가스의 압력 또는 회수 탱크(26) 내의 누설 가스의 압력 중 큰 것과 대략 동일해진다. 따라서, 누설 가스가 흡입로(14)로 되돌려지지 않는 경우에 비하여, 메인 압축기(16)의 소비 동력을 저감시킬 수 있다.

그런데, 회수 탱크(26) 내의 누설 가스의 압력이 흡입로(14) 내의 압력보다도 작은 경우에는, 회수 탱크(26)에 누설 가스가 계속하여 저류되게 된다. 이 경우, 압력이 증대되어 버린다. 이로 인해, 가스 압축 장치(10)에서는, 컨트롤러(45)에 있어서, 누설 가스의 압력이 과대해지지 않고 있는지 감시를 하고 있다. 즉, 제3 센서부(43)에 의해 회수 탱크(26) 내의 압력이 검출되어 있으며, 컨트롤러(45)에 있어서, 제3 센서부(43)에서 검출된 회수 탱크(26) 내의 압력 P3이 역치 P3t 이상이 되었다고 판단되면(스텝 S12), 컨트롤러(45)는 흡입로 개폐 밸브 V3을 강제적으로 폐색한다(스텝 S13). 이에 의해, 흡입로(14)(보다 정확하게는 흡입로 개폐 밸브 V3보다도 하류측의 부위)의 가스의 압력이, 회수 탱크(26) 내의 누설 가스의 압력보다도 작아진다. 이 결과, 회수 탱크(26) 내의 누설 가스를 흡입로(14)로 용이하게 되돌릴 수 있다.

보조 압축기(24)에 의한 누설 가스의 압축이 개시되고 나서 일정 시간이 경과하면, 컨트롤러(45)는 제2 센서부(42)에서 검지된 누설 가스의 압력 P2와 역치 P2t를 비교한다(스텝 S14). 검지된 압력 P2가 역치 P2t 미만인 경우에는 보조 압축기(24)에 의한 누설 가스의 압축 작업이 정지되고(스텝 S15), 누설 가스 회수 동작이 종료된다. 보조 압축기(24)에서는, 압축 작업의 정지에 수반하여, 구동부가 정지된다. 이에 의해, 부품의 소모나 소비 동력을 억제할 수 있다.

검지된 압력 P2가 역치 P2t 이상인 경우에는, 보조 압축기(24)에 의한 압축 작업이 계속된다(스텝 S11). 이때, 회수 탱크(26) 내의 압력이 흡입로(14) 내의 압력보다도 높으면, 회수 탱크(26)에서 회수된 누설 가스는 흡입로(14)로 되돌려진다. 한편, 회수 탱크(26) 내의 압력이 흡입로(14) 내의 압력보다도 낮으면, 누설 가스는 흡입로(14)로 되돌려지지 않고, 회수 탱크(26) 내에 저류된다. 상술한 바와 같이 회수 탱크(26) 내의 압력 P3이 역치 P3t 이상으로 된 경우에는, 흡입로 개폐 밸브 V3이 강제적으로 폐색된다(스텝 S12, S13). 그리고, 일정 시간이 더 경과된 후, 누설 가스의 압력 P2와 역치 P2t가 비교되어(스텝 S14), 검지된 압력 P2가 역치 P2t보다도 작은 경우에는 보조 압축기(24)에 의한 누설 가스의 압축 작업이 정지된다(스텝 S15). 이와 같이, 가스 압축 장치(10)에서는, 메인 압축기(16)로부터 유출된 누설 가스의 양이 감소될 때까지 가스 압축 장치(10)에 의한 누설 가스 회수 동작이 행하여진다.

이상 설명한 바와 같이, 제1 실시 형태에서는, 회수부(20)가 메인 압축기(16)로부터 누출된 누설 가스를 메인 압축기(16)의 흡입측으로 되돌리기 때문에, 가스를 낭비없이 이용할 수 있다.

또한, 가스 압축 장치(10)에서는, 흡입로 개폐 밸브 V3을 폐색함으로써, 가스 공급원(12)으로부터 메인 압축기(16)로의 가스 공급이 일시적으로 차단되기 때문에, 회수 탱크(26) 내의 누설 가스를 확실하게 흡입로(14)로 되돌릴 수 있다. 그 결과, 회수 탱크(26) 내의 누설 가스의 압력이 과도하게 상승되어 버리는 것이 방지된다. 또한, 보조 압축기(24)와 메인 압축기(16) 사이의 누설 가스의 압력 P2가 역치 P2t 이상으로 된 경우에만 보조 압축기(24)가 누설 가스를 압축하는 점에서, 누설 가스가 항상 압축되는 경우에 비하여 소비 동력을 저감시킬 수 있다.

또한, 보조 압축기(24)가 하이포싸이클로이드 기구를 동작 기구로서 사용한 왕복 이동 압축기에 의해 구성되어 있으므로, 보조 압축기(24)를 용이하게 소형화할 수 있다. 특히, 하이포싸이클로이드 기구를 동작 기구로서 사용한 압축기의 경우에는, 구동음을 작게 할 수 있다.

또한, 제1 실시 형태에 있어서, 보조 압축기(24)가 누설 가스 회수 동작의 개시 전에, 미리 스탠바이 상태, 즉, 압축부가 누설 가스를 실질적으로 압축하지 않고 구동부가 작동하고 있는 상태로 되어 있어도 된다. 이에 의해, 보조 압축기(24)가 압축 동작으로 빠르게 이행할 수 있다. 또한, 압축 작업의 정지 시(스텝 S15)에 있어서, 보조 압축기(24)는 구동부가 정지되는 것이 아니라 상술한 스탠바이 상태로 되돌려져도 된다. 이하의 제2 실시 형태에 있어서도 마찬가지이다.

가스 압축 장치(10)에 있어서, 도 3에 도시한 바와 같이 메인 압축기(16)의 배출부와 보조 압축기(24)의 흡입부 사이에 있어서의 회수로(22) 상의 부위에 버퍼 탱크(29)가 설치되어도 된다. 제2 센서부(42)는 버퍼 탱크(29)에 설치된다. 버퍼 탱크(29)에는 메인 압축기(16)로부터의 누설 가스가 일시적으로 저류된다. 버퍼 탱크(29)가 설치됨으로써, 메인 압축기(16)와 보조 압축기(24) 사이의 회수로(22) 상의 부위에 있어서의 누설 가스의 급준한 압력 상승을 방지할 수 있다. 이하의 제2 실시 형태에 있어서도 도 3과 마찬가지로 버퍼 탱크(29)가 설치되어도 된다.

도 4는 제2 실시 형태에 관한 가스 압축 장치(10a)를 도시하는 도면이다. 흡입로(14)는 흡입로 본체(14b)와, 흡입로 본체(14b)로부터 분기하는 분기로(30)를 구비한다. 분기로(30)의 일단부는, 회수로(22)에 있어서의 보조 압축기(24)의 흡입부와 메인 압축기(16)의 배출부 사이의 부위에 접속되어 있다. 분기로(30)의 타단부는, 흡입로 본체(14b)에 있어서의 유입측 단부(14a)와 흡입로 개폐 밸브 V3 사이에 접속되어 있다. 분기로(30)에는 개폐 밸브(분기로 개폐 밸브 V2)가 설치된다. 분기로 개폐 밸브 V2는 노멀 클로즈이다. 가스 압축 장치(10a)의 다른 구조는 제1 실시 형태의 가스 공급 장치(10)와 마찬가지이다. 이하의 설명에서는, 제1 실시 형태와 마찬가지의 구성에는 동일한 부호를 부여하고 있다. 또한, 메인 압축기(16)의 동작은 제1 실시 형태와 마찬가지이며, 분기로 개폐 밸브 V2가 폐색된 상태에서의 가스 공급 장치(10a)의 누설 가스 회수 동작도 제1 실시 형태와 마찬가지이다.

가스 압축 장치(10a)에서는, 가스 공급원(12)으로부터 공급되는 공급 가스의 압력이 저하되어 버리는 경우가 있다. 이로 인해, 가스 압축 장치(10a)에서는, 흡입로(14) 내의 가스 압력이 미리 설정된 압력(역치 P1t) 미만일 때에, 보조 압축기(24)를 메인 압축기(16)에 흡입되는 가스를 압축하기 위한 압축기로서 이용한다. 이하, 가스 압축 장치(10a)에 의한 공급 가스의 승압 동작에 대하여 도 5를 참조하면서 설명한다.

먼저, 컨트롤러(45)에 있어서, 제1 센서부(41)에서 검출된 공급 가스의 압력이 역치 P1t 미만이 되었다고 판단되면, 컨트롤러(45)는 공급로 개폐 밸브 V3을 폐색함과 함께 분기로 개폐 밸브 V2를 개방하는 제어를 행한다(스텝 S21). 이어서, 컨트롤러(45)는 보조 압축기(24)를 기동하는 제어를 행한다. 이에 의해, 공급 가스는 분기로(30)를 통하여 보조 압축기(24)에 흡입되어 압축된다(스텝 S22). 보조 압축기(24)는 미리 스탠바이 상태로 된 상태로부터 압축 작업을 행하는 상태로 이행해도 된다. 승압된 공급 가스는 회수 탱크(26)를 통하여 흡입로(14)로 되돌려져, 메인 압축기(16)로 송출된다.

보조 압축기(24)에 의한 압축 작업의 개시부터 일정 시간이 경과된 후, 제1 센서부(41)에서 검지된 공급 가스의 압력 P1과 역치 P1t가 비교된다(스텝 S23). 검지된 압력 P1이 역치 P1t 미만인 경우에는, 컨트롤러(45)는, 공급로 개폐 밸브 V3이 폐색되면서, 또한 분기로 개폐 밸브 V2가 개방된 상태를 유지한다. 따라서, 보조 압축기(24)에 의한 압축 작업이 계속된다(스텝 S21, S22).

그리고, 일정 시간이 더 경과된 후, 공급 가스의 압력 P1과 역치 P1t가 다시 비교되어(스텝 S23), 압력 P1이 역치 P1t 이상으로 된 경우에는, 컨트롤러(45)는, 분기로 개폐 밸브 V2를 폐색함과 함께, 공급로 개폐 밸브 V3을 개방한다(스텝 S24). 이에 의해, 흡입로(14)만을 통하여 가스 공급원(12)으로부터 메인 압축기(16)로 공급 가스가 공급된다. 또한, 보조 압축기에 의한 압축 작업이 정지되고(스텝 S25), 가스 압축 장치(10a)에 의한 공급 가스의 승압 동작이 종료된다.

가스 압축 장치(10a)에서는, 공급 가스의 승압 동작의 도중에 누설 가스가 발생한 경우에는 공급 가스와 함께 누설 가스가 보조 압축기(24)에 흡입된다. 보조 압축기(24)에 의해 승압된 가스는, 회수 탱크(26)를 통하여 메인 압축기(16)로 송출된다. 이와 같이, 가스 공급 장치(10a)에서는 분기로 개폐 밸브 V2가 개방된 상태에서도 누설 가스를 회수할 수 있다.

제2 실시 형태에서는, 가스 공급원(12)의 공급 가스의 압력 P1이 역치 P1t를 하회한 경우에, 보조 압축기(24)를 공급 가스의 승압에 이용할 수 있다. 즉, 보조 압축기(24)를 메인 압축기(16)의 일부로서 이용할 수 있다. 그 결과, 메인 압축기(16)에서의 승압폭이 억제되어, 메인 압축기(16)에 대한 과도한 부하가 방지된다. 이 결과, 메인 압축기(16)의 소비 동력도 저감할 수 있다. 또한, 메인 압축기(16)의 압축비의 상한을 억제할 수 있어, 메인 압축기(16)의 소형화를 도모할 수 있다.

제2 실시 형태에 있어서, 공급 가스의 승압 동작의 도중에 다량의 누설 가스가 발생하여 누설 가스의 압력 P2가 역치 P2t 이상이 된 경우에는, 컨트롤러(45)가 분기로 개폐 밸브 V2를 폐색해도 된다. 이에 의해, 누설 가스가 우선적으로 보조 압축기(24)에 흡입되게 된다. 보조 압축기(24)에서 승압된 누설 가스는 회수 탱크(26)를 통하여 흡입로(14)로 되돌려진다.

이상, 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명했지만, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 다양한 변경이 가능하다. 예를 들어, 상기 실시 형태에서는, 보조 압축기(24)가, 하이포싸이클로이드 기구를 동작 기구로서 사용한 왕복 이동 압축기에 의해 구성되어 있지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 보조 압축기(24)는 레시프로 모터 또는 리니어 모터를 구동원으로 하는 왕복 이동 압축기에 의해 구성되어 있어도 된다.

상기 실시 형태에서는, 밸브 부재(28)로서, 역지 밸브 대신에 개폐 밸브가 사용되어도 된다. 이 경우, 컨트롤러(45)는 제3 센서부(43)의 검출값, 제1 센서부(41)의 검출값에 기초하여 개폐 밸브의 개폐 제어를 행하게 된다. 또한, 역지 밸브 및 개폐 밸브에 의해 밸브 부재(28)가 구성되어도 된다. 마찬가지로, 밸브 부재 V1로서 역지 밸브 대신에 개폐 밸브가 사용될 수도 있고, 역지 밸브 및 개폐 밸브에 의해 밸브 부재 V1이 구성되어도 된다. 제1 센서부(41)는 공급 가스의 유량을 검출하는 유량 센서가 되어도 된다. 제2 센서부(42)는 누설 가스의 유량을 검출하는 유량 센서가 되어도 된다.

보조 압축기(24)는 반드시 메인 압축기(16)와 별체일 필요는 없고, 메인 압축기(16)의 일부가 보조 압축기(24)의 기능을 겸해도 된다.

상기 제1 실시 형태에서는, 누설 가스의 압력 P2와 역치 P2t의 비교가 연속적으로 행하여져도 된다. 상기 제2 실시 형태에서는, 공급 가스의 압력 P1과 역치 P1t의 비교가 연속적으로 행하여져도 된다.

여기서, 상기 실시 형태에 대하여 개략적으로 설명한다.

(1) 상기 실시 형태의 가스 압축 장치는, 가스 공급원으로부터 흡입로를 통하여 공급된 가스를 압축하는 압축기와, 상기 압축기로부터 누출된 누설 가스를 회수하는 회수부를 구비한다. 상기 회수부가, 상기 압축기로부터 누출되는 누설 가스를 압축하는 보조 압축기와, 상기 보조 압축기에서 승압된 누설 가스를 회수하는 회수 탱크를 구비하고, 상기 회수 탱크 내에 회수된 누설 가스가 상기 흡입로로 송출되는 것이 가능하게 구성되어 있다.

상기 가스 압축 장치에서는, 누설 가스의 회수부가, 압축기로부터 누출된 누설 가스를 압축기의 흡입측으로 되돌리기 때문에, 가스를 낭비없이 이용할 수 있다.

(2) 상기 가스 압축 장치는, 제어 장치와, 상기 보조 압축기와 상기 압축기 사이의 누설 가스의 압력을 검출하는 압력 검출기를 더 구비해도 된다. 이 경우, 상기 제어 장치는, 상기 제1 압력 검출기에 의해 검출된 압력값이 역치 이상이 된 경우에, 상기 보조 압축기에 의해 누설 가스가 압축되도록 상기 보조 압축기를 제어해도 된다. 이 형태에서는, 보조 압축기의 소비 동력을 저감시킬 수 있다.

(3) 상기 가스 압축 장치는, 제어 장치와, 상기 가스 공급원의 가스 압력을 검출하는 압력 검출기를 더 구비해도 된다. 이 경우, 상기 흡입로가, 상기 보조 압축기의 흡입측에 접속되는 분기로를 구비해도 된다. 이 경우, 상기 제어 장치는, 상기 압력 검출기에 의해 검출된 압력값이 역치 미만이 된 경우에, 상기 가스 공급원의 가스가 상기 분기로를 통하여 상기 보조 압축기에 공급되고 또한 당해 가스를 상기 보조 압축기가 압축하는 제어를 행하여도 된다.

이 형태에서는, 가스 공급원의 가스 압력이 저하된 경우에, 당해 가스가 보조 압축기에 도입되도록 하면서, 또한 보조 압축기에 의해 당해 가스를 압축한다. 압축된 가스는, 흡입로 내의 가스 압력보다도 높으면, 흡입로로 되돌려진다. 즉, 보조 압축기를 가스 공급원으로부터 공급되는 가스의 승압에 이용할 수 있다. 따라서, 가스 공급원으로부터의 가스의 압력이 저하된 경우에도 압축기로의 과도한 부하를 방지할 수 있다. 또한, 압축기의 소비 동력도 저감시킬 수 있다.

(4) 상기 가스 압축 장치는, 제어 장치와, 상기 회수 탱크의 압력을 검출하는 압력 검출기와, 상기 흡입로에 있어서, 상기 회수 탱크의 접속 부위와 상기 가스 공급원 사이에 설치되는 흡입로 개폐 밸브를 더 구비해도 된다. 이 경우, 상기 제어 장치는, 상기 압력 검출기에 의해 검출된 압력값이 역치 이상이 된 경우에, 상기 흡입로 개폐 밸브를 폐색하는 제어를 행하여도 된다.

이 형태에서는, 흡입로 개폐 밸브를 폐색함으로써 가스 공급원으로부터의 가스의 공급을 일시적으로 차단함으로써, 회수 탱크 내의 누설 가스를 확실하게 흡입로로 되돌릴 수 있다. 이에 의해, 회수 탱크 내의 압력이 과도하게 상승되어 버리는 것이 방지된다.

(5) 상기 가스 압축 장치는, 상기 압축기와, 상기 보조 압축기의 흡입부 사이에, 누설 가스를 일시적으로 저류하는 버퍼 탱크를 더 구비해도 된다. 이 형태에서는, 압축기로부터 가스 누설이 발생해도 압축기와 보조 압축기 사이의 급준한 압력 상승을 방지할 수 있다.

(6) 상기 보조 압축기가, 하이포싸이클로이드 기구를 동작 기구로서 사용한 왕복 이동 압축기, 레시프로 모터 또는 리니어 모터를 구동원으로 하는 왕복 이동 압축기의 어느 한 압축기이어도 된다.

이 형태에서는, 이들 압축기로 구성되는 경우에는 보조 압축기를 소형화할 수 있다. 특히, 하이포싸이클로이드 기구를 동작 기구로서 사용한 압축기의 경우에는 구동음을 작게 할 수 있다.

(7) 상기 실시 형태에서는, 상기 가스 압축 장치를 운전하는 방법이며, 상기 보조 압축기와 상기 압축기 사이의 누설 가스의 압력값이 역치 이상이 된 경우에 상기 보조 압축기가 누설 가스의 압축을 행한다.

(8) 상기 가스 압축 장치에 있어서, 상기 흡입로가, 상기 보조 압축기의 흡입측에 접속되는 분기로를 구비하고 있는 경우에는, 상기 가스 압축 장치의 운전 방법은, 상기 가스 공급원의 가스 압력값이 역치 미만이 된 경우에, 상기 보조 압축기가 상기 분기로로부터 공급되는 가스를 압축하고, 상기 흡입로로 되돌려도 된다.

(9) 상기 가스 압축 장치가, 상기 흡입로에 있어서, 상기 회수 탱크의 접속 위치와 상기 가스 공급원 사이에 설치되는 흡입로 개폐 밸브를 더 구비하고 있는 경우에는, 상기 가스 압축 장치의 운전 방법은, 누설 가스를 상기 회수 탱크로부터 상기 흡입로로 송출할 때에 상기 흡입로 개폐 밸브를 폐색해도 된다.

이상 설명한 바와 같이, 상기 실시 형태에 따르면, 가스 공급원으로부터 공급된 가스를 낭비없이 이용할 수 있다.

Claims

가스 공급원으로부터 흡입로를 통하여 공급된 가스를 압축하는 압축기와,
상기 압축기로부터 누출된 누설 가스를 회수하는 회수부를 구비하고,
상기 회수부가, 상기 압축기로부터 누출되는 누설 가스를 압축하는 보조 압축기와, 상기 보조 압축기에서 승압된 누설 가스를 회수하는 회수 탱크를 구비하고,
상기 회수 탱크 내에 회수된 누설 가스가 상기 흡입로로 송출되는 것이 가능하게 구성되고,
제어 장치와,
상기 가스 공급원의 가스의 압력을 검출하는 압력 검출기를 더 구비하고,
상기 흡입로가, 상기 보조 압축기의 흡입측에 접속되는 분기로를 구비하고,
상기 제어 장치는, 상기 압력 검출기에 의해 검출된 압력값이 역치 미만이 된 경우에, 상기 가스 공급원의 가스가 상기 분기로를 통하여 상기 보조 압축기에 공급되고 또한 당해 가스를 상기 보조 압축기가 압축하는 제어를 행하는,
가스 압축 장치.
가스 공급원으로부터 흡입로를 통하여 공급된 가스를 압축하는 압축기와,
상기 압축기로부터 누출된 누설 가스를 회수하는 회수부를 구비하고,
상기 회수부가, 상기 압축기로부터 누출되는 누설 가스를 압축하는 보조 압축기와, 상기 보조 압축기에서 승압된 누설 가스를 회수하는 회수 탱크를 구비하고,
상기 회수 탱크 내에 회수된 누설 가스가 상기 흡입로로 송출되는 것이 가능하게 구성되고,
제어 장치와,
상기 회수 탱크의 압력을 검출하는 압력 검출기와,
상기 흡입로에 있어서, 상기 회수 탱크의 접속 부위와 상기 가스 공급원 사이에 설치되는 흡입로 개폐 밸브를 더 구비하고,
상기 제어 장치는, 상기 압력 검출기에 의해 검출된 압력값이 역치 이상이 된 경우에, 상기 흡입로 개폐 밸브를 폐색하는 제어를 행하는,
가스 압축 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 보조 압축기와 상기 압축기 사이의 누설 가스의 압력을 검출하는 압력 검출기를 더 구비하고,
상기 제어 장치는, 누설 가스의 압력을 검출하는 상기 압력 검출기에 의해 검출된 압력값이 역치 이상이 된 경우에, 상기 보조 압축기에 의해 누설 가스가 압축되도록 상기 보조 압축기를 제어하는,
가스 압축 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 압축기와 상기 보조 압축기의 흡입부 사이에 누설 가스를 일시적으로 저류하는 버퍼 탱크를 더 구비하는,
가스 압축 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 보조 압축기가, 하이포싸이클로이드 기구를 동작 기구로서 사용한 왕복 이동 압축기, 레시프로 모터 또는 리니어 모터를 구동원으로 하는 왕복 이동 압축기 중의 어느 하나의 압축기인,
가스 압축 장치.
가스 압축 장치를 운전하는 방법이며,
상기 가스 압축 장치는, 가스 공급원으로부터 흡입로를 통하여 공급된 가스를 압축하는 압축기와, 상기 압축기로부터 누출된 누설 가스를 회수하는 회수부를 구비하고,
상기 회수부가, 상기 압축기로부터 누출되는 누설 가스를 압축하는 보조 압축기와, 상기 보조 압축기에서 승압된 누설 가스를 회수하는 회수 탱크를 구비하고,
상기 회수 탱크 내에 회수된 누설 가스가 상기 흡입로로 송출되는 것이 가능하게 구성되고,
상기 흡입로가, 상기 보조 압축기의 흡입측에 접속되는 분기로를 구비하고,
상기 가스 공급원의 가스 압력값이 역치 미만이 된 경우에, 상기 보조 압축기가 상기 분기로로부터 공급되는 가스를 압축하고, 상기 흡입로로 되돌리는,
가스 압축 장치를 운전하는 방법.
가스 압축 장치를 운전하는 방법이며,
상기 가스 압축 장치는, 가스 공급원으로부터 흡입로를 통하여 공급된 가스를 압축하는 압축기와, 상기 압축기로부터 누출된 누설 가스를 회수하는 회수부를 구비하고,
상기 회수부가, 상기 압축기로부터 누출되는 누설 가스를 압축하는 보조 압축기와, 상기 보조 압축기에서 승압된 누설 가스를 회수하는 회수 탱크를 구비하고,
상기 회수 탱크 내에 회수된 누설 가스가 상기 흡입로로 송출되는 것이 가능하게 구성되고,
상기 가스 압축 장치는, 상기 흡입로에 있어서, 상기 회수 탱크의 접속 위치와 상기 가스 공급원 사이에 설치되는 흡입로 개폐 밸브를 더 구비하고,
누설 가스를 상기 회수 탱크로부터 상기 흡입로로 송출할 때에 상기 흡입로 개폐 밸브를 폐색하는,
가스 압축 장치를 운전하는 방법.
제6항 또는 제7항에 있어서,
상기 보조 압축기와 상기 압축기 사이의 누설 가스의 압력값이 역치 이상이 된 경우에, 상기 보조 압축기가 누설 가스의 압축을 행하는,
가스 압축 장치를 운전하는 방법.
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